Задание 22 ЕГЭ по физике

Question

Груз массой $m = 200\,\text{г} = 0.2\,\text{кг}$ подвешен на пружине жесткостью $k = 100\,\text{Н/м}$ к потолку лифта. Лифт движется вниз с постоянным ускорением $a,$ при этом удлинение пружины остается неизменным и равным $x = 1.5\,\text{см} = 0.015\,\text{м}.$
Определите ускорение лифта. Ускорение свободного падения $g = 10\,\text{м/с}^2.$

Accepted Answer

Условие равновесия в неподвижном лифте.
Сила тяжести уравновешивается силой упругости:
$mg = kx_0$ где $x_0$ — удлинение пружины в покое.
В системе отсчета лифта на груз действуют:
Сила тяжести $mg$ (вниз),
Сила упругости $F_{\text{упр}} = kx$ (вверх).
По второму закону Ньютона:
$ma = mg- kx$Выражаем ускорение $a$:
$a = g- \frac{kx}{m}$ Подставляем значения:
$a = 10- \frac{100 \cdot 0.015}{0.2} = 10- 7.5 = 2.5\,\text{м/с}^2$
Ответ: ускорение лифта равно $a = 2.5\,\text{м/с}^2.$

Задание 22 ЕГЭ по физике

Динамика